改性玉米秸稈吸附磷的動力學和熱力學特徵研究

2021-01-07 農業環境科學

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來源：《農業環境科學學報》2020 年 09 期

作者：韓珏1,2，李佳欣2，崔紅豔2，呂緯2，白淑琴1,2*

單位：1. 長江師範學院綠色智慧環境學院；2. 內蒙古大學生態與環境學院

摘 要

為實現玉米秸稈的資源化，對玉米秸稈進行化學改性，製備成了一種陽離子型吸附劑，並對其吸附水溶液中的磷進行了研究。通過改變初始磷濃度、吸附時間、吸附溫度等條件，研究了改性玉米秸稈對磷的吸附行為。

結果表明：隨著反應時間的延長，吸附量開始急劇上升，後緩慢減小至達到平衡，平衡吸附量隨著磷初始濃度的增大而增大。在298 K 的條件下，改性玉米秸稈對磷的吸附過程符合Langmuir 等溫吸附模式，最大吸附量為12.96 mg·g-1；吸附過程符合偽二級反應動力學模式，且受顆粒內擴散模式控制，吸附過程主要為化學吸附；吸附熱力學參數ΔH 和ΔG 均小於0，表示該過程是一個可自發進行的放熱反應。

研究表明，改性玉米秸稈對水中的磷有很好的去除效果，是一種良好的磷吸附劑。

結 論：

本文以玉米秸稈為原料，經改性後製備成一種可以有效吸附水中磷的鈣型吸附劑。改性玉米秸稈能夠吸附較寬濃度範圍內的磷溶液，在指定的濃度範圍內隨著反應時間的延長可快速達到吸附平衡。吸附磷的過程屬於Langmuir 吸附等溫模式，是單層的化學吸附，最大吸附量為12.96 mg·g-1，比目前大多數的生物質吸附劑吸附量大。吸附過程符合偽二級動力學模式，主要進行化學吸附。該過程為自發進行的放熱反應，增溫不利於反應的進行。

責任編輯：鄭慶祥

校對和審核：潘淑君 王農

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